FCV versus PCV bij matige tot ernstige ARDS

Achtergrond: Tijdens gecontroleerde mechanische ventilatie (CMV) wordt alleen de inspiratie geregeld door een ingestelde aandrijfdruk (Pressure Controlled Ventilation, PCV) of teugvolume (Volume Controlled Ventilation, VCV). De uitademing is afhankelijk van de passieve elastische terugslag van het ademhalingssysteem, kan niet worden gecontroleerd en duurt totdat de luchtwegdruk gelijk is aan de positieve einduitademingsdruk (PEEP). De exponentiële afname van de luchtwegdruk tijdens het uitademen kan resulteren in alveolaire collaps en hypoxemie. Flow-gecontroleerde ventilatie (FCV) is een mechanische ventilatiemethode die gebruik maakt van een constante stroom tijdens zowel inspiratie als expiratie. FCV resulteert in een geleidelijke afname van de luchtwegdruk tijdens het uitademen, omdat de flow gecontroleerd wordt. In zowel dierstudies als prospectieve cross-overstudies resulteerde gecontroleerde uitademing in een hogere gemiddelde luchtwegdruk met verminderde alveolaire collaps. Bovendien resulteerde FCV in een hogere ventilatie-efficiëntie, gemeten door een afname van het minuutvolume bij stabiele arteriële partiële druk van kooldioxide (PaCO2). Waar een vermindering van de alveolaire collaps kan leiden tot minder atelectrauma, kan een hogere ventilatie-efficiëntie leiden tot een lager mechanisch vermogen (MP), de hoeveelheid energie (Joule) die elke minuut door de mechanische ventilator naar het ademhalingssysteem wordt overgebracht. Beide zijn belangrijke determinanten van beademingsgeïnduceerd longletsel (VILI). Dit maakt FCV een zeer interessante beademingsmodus bij patiënten met het acute respiratoire distress syndroom (ARDS), waarbij VILI nog steeds een belangrijke bijdrage levert aan de algehele morbiditeit en mortaliteit. Er zijn twee eerdere prospectieve cross-over onderzoeken uitgevoerd bij (COVID-19) ARDS-patiënten die bij FCV een lager minuutvolume vertoonden in vergelijking met PCV of VCV. In deze onderzoeken werd echter geen rekening gehouden met beoordelingen van het MP of het eind-expiratoire longvolume (EELV), wat een meting is van de longbeluchting.

De onderzoekers veronderstellen dat FCV bij patiënten met matige tot ernstige ARDS resulteert in een lagere MP en een verhoogde EELV vergeleken met standaard CMV-modi (PCV of VCV).

Doelstellingen: Het effect van FCV op de MP en de EELV bestuderen in vergelijking met PCV.

Studieopzet: Gerandomiseerde cross-over fysiologische pilotstudie waarin FCV en PCV worden vergeleken.

Onderzoekspopulatie: Patiënten met matige tot ernstige ARDS ≥ 18 jaar oud die CMV kregen.

Interventie: Patiënten worden bij aanvang mechanisch beademd in de PCV-modus. Bij opname worden de EIT-band en een slokdarmballon geplaatst om respectievelijk de EELV- en transpulmonale druk te beoordelen. Bovendien worden de deelnemers gerandomiseerd tussen de volgorde van de beademingsmodus, namelijk 90 minuten PCV gevolgd door 90 minuten FCV of 90 minuten FCV gevolgd door 90 minuten PCV. Wanneer PCV wordt overgeschakeld naar FCV, worden dezelfde mechanische ventilatorinstellingen gebruikt als in de PCV-modus. Na een half uur op FCV worden de PEEP, aandrijfdruk en stroom van FCV geoptimaliseerd op basis van de hoogste compliantie en laagste stroomaanpassing met een stabiele PaCO2, waardoor de longbeschermende ventilatielimieten niet worden overschreden (transpulmonale aandrijfdruk ≤ 12 cmH2O en teugvolumes ≤ 8 ml/ kg ideaal lichaamsgewicht (IBW)). PCV wordt altijd bepaald volgens de zorgstandaard. Totale meettijd/studietijd bedraagt ​​180 minuten.

Belangrijkste onderzoeksparameters/eindpunten: Het primaire eindpunt is het verschil in MP na 90 minuten FCV vergeleken met na 90 minuten PCV. Een belangrijk secundair eindpunt is het verschil in EELV na 30 minuten op FCV vergeleken met na 30 minuten PCV.

Aard en omvang van de last en risico's die gepaard gaan met deelname, voordeel en verbondenheid met de groep: Alle deelnemers zijn verdoofd en gebruiken CMV, daarom zal er geen ongemak zijn voor de patiënt. FCV is met succes toegepast tijdens operaties en op de ICU en de patiënt zal continu worden gemonitord, zodat het klinische team direct kan handelen in geval van een bijwerking. Het longvolume wordt gemeten met EIT, een niet-invasief, stralingsvrij monitoringinstrument. De transpulmonale druk wordt gemeten met een slokdarmballon die op een vergelijkbare manier wordt geplaatst als een nasogastrische voedingssonde. Tijdens de optimalisatie van FCV worden geen longbeschermende ventilatielimieten overschreden. Daarom zijn de risico's van dit onderzoek over het geheel genomen beperkt.